СВЯЗАННОЕ СОСТОЯНИЕ

Состояние системы ч-ц, при к-ром их относит. движение происходит в ограниченной области пр-ва (явл. финитным) в течение длит. времени по сравнению с характерными для данной системы периодами. Природа изобилует С. с.: от звёздных скоплений и макроскопич. тел до микрообъектов — молекул, атомов, ат. ядер. Многие т. н. элем. ч-цы (адроны), по-видимому, являются С. с. более фундам. ч-ц материи — кварков.

Для образования С. с. необходимо наличие сил притяжения, по крайней мере между частью ч-ц системы на нек-рых расстояниях между ними. Для стабильных С. с. масса системы меньше суммы масс составляющих её ч-ц; разность Dm между ними определяет энергию связи системы: ?св=Dmc2.

В класс и ческой механике С. с. описываются финитными решениями ур-ний движения системы, когда траектории всех её ч-ц сосредоточены в ограниченной области пр-ва. Пример — задача Кеплера о движении ч-цы (или планеты) в поле тяготения. В классич. механике система из двух притягивающихся ч-ц всегда может образовать С. с. Если область расстояний, на к-рых ч-цы притягиваются, отделена энергетич. потенциальным барьером от области, в к-рой они отталкиваются (рис.), то ч-цы также могут образовывать стабильные С. с.

Пример зависимости потенц. энергии U от расстояния r между ч-цами, иллюстрирующий существование областей стабильных и квазистабильных связанных состояний. Стабильные связанные состояния лежат в области энергий ?<0 (меньших значения V при г®?); им соответствуют дискр. уровни энергии. При ?>0 стабильных связанных состояний не существует, однако в области 0

В квантовой механике, в отличие от классической, для образования С. с. ч-ц необходимо, чтобы потенц. энергия притяжения и радиус действия сил были достаточно велики (см. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЯМА, НУЛЕВАЯ ЭНЕРГИЯ). Кроме того, в потенц. яме типа изображённой на рис. из-за возможности вылета ч-ц из области притяжения вследствие туннельного эффекта не образуется стабильных С. с., если энергия ч-цы больше потенц. энергии на бесконечности. Однако если вероятность туннельного перехода мала (в классич. пределе она равна нулю), то ч-ца в такой потенц. яме может находиться достаточно длит. время (по сравнению с периодами движения в яме). Поэтому наряду со стабильными С. с. существуют нестабильные (мета- или квазистабильные) С. с., к-рые с течением времени распадаются. Напр., нестабильными С.с. по отношению к a-распаду или (и) делению явл. ядра нек-рых тяжёлых элементов.

В крайне релятив. случае, когда энергия связи системы сравнима с энергией покоя её ч-ц, решение проблемы С. с. требует привлечения квант. теории поля (КТП). Точного решения такой задачи в совр. КТП не существует; нек-рые из развиваемых приближённых методов позволяют одинаковым образом рассматривать как стабильные, так и нестабильные адроны, включая резонансы.